KR101098700B1 - 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학정보 기록 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

기록부(3)를 포함하고, 기록부(3)에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체로서, 기록광의 파장을 λ1로 하면, 기록부(3)는, 파장이 λ1/n인 제1 광을 흡수하여 제1 광보다도 장파장의 제2 광을 발생하는 성질을 갖는 제1 형광체와, 제2 광을 흡수하여 광학정수가 변화하는 포톤 모드 감광 재료를 포함하고, 제1 형광체의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가, 감광 재료의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다. 단, n은 2이상의 정수이다.

Description

정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치{INFORMATION RECORDING MEDIUM AND ITS MANUFACTURING METHOD, RECORDING/REPRODUCING METHOD, AND OPTICAL INFORMATION RECORDING/REPRODUCING DEVICE}
본 발명은, 정보 비트를 기록 가능한 정보 기록 매체 및 그 제조 방법 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 관한 것이다. 특히, 고감도·고속 기록 가능한 포톤 모드의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 관한 것이다.
정보를 3차원적으로 기록하는 것이 가능한 정보 기록 매체로서, 종래, 도 9에 도시하는 정보 기록 매체가 있었다(카와다 요시마사(川田善正) 외 : "다층막 구조를 갖는 유기 기록 매체를 이용한 3차원 광 메모리", Optics Japan 2000 강연 예고집 p.95-96, 7pB12(2000년)). 이 기록 매체에서는, 유리 기판(104) 상에, 포톤 모드의 기록 재료를 이용한 기록층(101a∼101d)과, 중간층(102a∼102c)이 교대로 배치되어 있다. 포톤 모드의 기록 재료에는, 우레탄-우레아 공중합체가, 중간층에는, PVA(폴리비닐 알코올)막 또는 PMMA(폴리메틸메타아크릴레이트)막이 이용되고 있다.
이 정보 기록 매체의 복수의 기록층(101a∼101d) 중, 원하는 기록층에, 대물 렌즈(106)로 레이저 광(108)을 집광(수속광(107)을 조사한다)함으로써, 정보를 기록할 수 있다. 여기에서 이용되는 레이저 광(108)은, 펄스 폭이 약 100펨토초로 피크 파워가 대단히 높은 펄스 레이저 광이다. 이와 같은 펄스 레이저 광을 기록층(101a∼101d)에 집광함으로써, 비선형 흡수 현상의 하나인 2광자 흡수를 이용하여 기록층(101a∼101d)에 정보를 기록할 수 있다.
구체적으로는, 기록층(101a∼101d)에서의 수속광(107)의 조사 영역 중, 수속광의 파워 밀도가 높은 부분(집광점)에서 2광자 흡수가 일어나, 실제로 조사된 광(기록광)의 파장의 반분의 파장을 갖는 광이 조사된 것과 같은 현상이 생겨 정보 비트(105)가 기입된다. 정보 비트(105)에 저파워의 광을 집광하여, 그 반사광을, 대물 렌즈(106)를 통해서 광 검출기(도시하지 않음)에서 검출함으로써, 신호 재생을 행할 수 있다. 이 정보 기록 매체는, 기록층이 대물 렌즈의 광축 방향(z축 방향)으로 복수 적층되어 있기 때문에, 3차원적인 정보의 기록이 가능해지고, 기록 용량이 크다.
그러나, 상기 종래의 정보 기록 매체는, 기록층의 기록 감도가 좋지 않다는 문제가 있었다. 이 때문에, 1펄스로 하나의 정보 비트를 형성하는 1회 기록을 하는 경우, 광원으로서, 피크 파워가 대단히 큰(약 100㎾ 정도의) 펨토초 레이저를 이용할 필요가 있어, 광원의 구조가 복잡해진다는 문제가 있었다. 또는, 피크 파워가 그것보다 작은 광원을 이용하는 경우에는, 같은 장소를 다수회(예를 들면 수십∼수천회) 반복하여 기록할 필요가 있어(포톤 모드 기록 재료를 이용하고 있기 때문에 축적 기록이 가능), 기입 속도가 늦어진다는 문제가 있었다.
본 발명의 정보 기록 매체는, 기록부를 포함하고, 상기 기록부에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체로서, 상기 기록광의 파장을 λ1로 하면, 상기 기록부는, 파장 λ1/n의 제1 광을 흡수하면 제2 광을 발생하는 성질을 갖는 제1 형광체와, 상기 제2 광을 흡수하여 광학정수가 변화하는, 포톤 모드의 감광 재료를 포함하고, 상기 제1 형광체의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가, 상기 감광 재료의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 큰 것을 특징으로 한다. 단, n은 2이상의 정수이다.
본 발명의 기록 재생 방법은, 본 발명의 정보 기록 매체에 대해서 정보를 기록 또는 재생하는 기록 재생 방법으로서, 상기 기록광을 상기 기록부에 조사하여, 상기 제1 형광체로부터 발생한 상기 제2 광에 의해 상기 감광 재료의 광학정수를 변화시키는 공정을 포함하고, 상기 공정에서, 상기 제2 광의 파장은, 상기 기록광 및 상기 재생광의 파장보다도 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정보 기록 매체의 제조 방법은, 1층 이상의 기록층을 포함하는 기록부를 포함하고, 상기 기록부에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체의 제조 방법으로서, 제1 형광체와 감광 재료를 포함하는 도료를 도포함으로써 상기 기록층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 기록광의 파장을 λ1로 하면, 상기 제1 형광체는, 파장 λ1/n의 제1 광의 흡수에 의해 제2 광을 발생하는 성질을 가지며, 상기 감광 재료는, 상기 제2 광의 흡수에 의해 광학정수가 변화하고, 상기 제1 형광체의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도는, 상기 감광 재료의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 큰 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체의 제조 방법.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치는, 본 발명의 정보 기록 매체에 대해서 정보의 기록 및 재생을 행하는 광학 정보 기록 재생 장치로서, 기록광을 출사하는 광원과, 재생광을 출사하는 광원과, 상기 기록광 및 상기 재생광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 대물 렌즈와, 상기 정보 기록 매체에서 반사된 광을 검출하는 광 검출기를 구비하고, 상기 정보 기록 매체의 상기 기록부의 광학정수의 변화를 이용하여, 상기 기록부에 정보 비트를 형성하는 것을 특징으로 한다.
도 1A는, 본 발명의 실시 형태 1에서의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록/재생하는 모양을 도시하는 설명도이고, 도 1B는, 도 1A에 도시하는 정보 기록 매체의 기록층의 확대도이다.
도 2A∼도 2D는, 본 발명의 실시 형태 1에서의 정보 기록 매체의 각 제조 공정에 있어서의 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에서의 광학 정보 기록 재생 장치의 광학 헤드를 도시하는 대략 구성도이다.
도 4A는, 본 발명의 실시 형태 2에서의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록/재생하는 모양을 도시하는 설명도이고, 도 4B는, 도 4A에 도시하는 정보 기록 매체의 기록층의 확대도이다.
도 5A는, 본 발명의 실시 형태 3에서의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록/재생하는 모양을 도시하는 설명도이고, 도 5B는, 도 5A에 도시하는 정보 기록 매체의 기록층의 확대도이다.
도 6A는, 본 발명의 실시 형태 4에서의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록/재생하는 모양을 도시하는 설명도이고, 도 6B는, 도 6A에 도시하는 정보 기록 매체의 기록층의 확대도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예의 정보 기록 매체에서의 1비트 기록시의 에너지 임계치 및 피크 파워 임계치와 레이저 광의 펄스 폭과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은, 비교예의 정보 기록 매체에서의 1비트 기록시의 에너지 임계치 및 피크 파워 임계치와 레이저 광의 펄스 폭과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 9는, 종래의 정보 기록 매체의 일례의 단면 구성 및 신호를 기록/재생하는 모양을 도시하는 설명도이다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 기록광의 파장을 λ1로 하면, 파장이 λ1/n(n은 2이상의 정수)의 제1 광을 흡수하면 제2 광을 발생하는 성질을 갖는 제1 형광체와, 제2 광을 흡수하여 굴절률 등의 광학정수가 변화하는 포톤 모드 감광 재료(이하, 감광 재료라고 약칭한다.)를 포함하고 있다. 제1 형광체의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도는, 감광 재료의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다. 그 때문에, 본 발명의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료에 직접 n광자 흡수에 의해 정보 비트를 기록하는 것 보다도, 정보의 기록이 고감도 및 고속으로 행해진다. 또, 기록 감도가 향상하기 때문에, 종래와 같이 대단히 높은 피크 파워를 갖는 레이저 광이 아니어도, 1펄스로 하나의 정보 비트를 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 감광 재료는, 광의 작용에 의해 물리적 변화 또는 화학적 변화를 발생하는 재료의 것이고, 특히, 광의 작용에 의해 굴절률 등의 광학정수가 변화하는 재료가 바람직하다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 기록부가 1층 이상의 기록층을 포함하고, 기록층은, 감광 재료와 감광 재료에 혼합된 제1 형광체를 포함하고 있다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 기록부가 복수의 기록층을 포함하고, 복수의 기록층은, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 중간층을 통해서 적층되어 있다. 또한, 본 명세서에서, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명하다라는 것은, 기록광 및 재생광 중 산란 성분을 제외하고 기록광 및 재생광을 거의 흡수없이 투과시키는 것을 말한다. 구체적으로는, 1층당에 대해서 투과율 95% 이상인 것이 바람직하고, 투과율 99% 이상인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 기록부가, 제1 형광체를 포함하는 기록 보조층과, 기록 보조층에 접하여 배치되어 감광 재료를 포함하는 기록층을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 기록층 및 기록 보조층으로 이루어지는 적층체가 복수 설치되고 있고, 서로 이웃하는 적층체 사이에는, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 중간층이 설치되어 있어도 된다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 기록부 전체가 기록층이다. 이 경우, 기록층의 두께는, 기록광의 파장 및 재생광의 파장 중 긴 쪽의 파장의 2배 이상이 적당하다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 예를 들면, 정보 기록 매체에 기록된 정보를 소거하기 위해서 조사되는 소거광의 파장을 λ2로 하면, 기록부는, 파장 λ2/n의 제3 광을 흡수하면 제4 광을 발생하는 성질을 갖는 제2 형광체를 더 포함하고 있으면 바람직하다. 제4 광의 파장은, λ1/n보다도 길고, 정보가 기록된 감광 재료의 흡수 파장역에 포함된다. 또, 제2 형광체의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도는, 정보가 기록된 감광 재료의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다. 기록부가 이와 같은 제2 형광체를 포함하고 있으면, n광자 흡수를 이용한 정보의 소거 감도가 향상한다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 바람직하게는, 제2 광의 파장이, 기록광 및 재생광의 파장보다도 짧다. 예를 들면, 제2 광의 파장은, 0.3㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제2 광의 파장이, 0.3㎛ 이상 0.5㎛ 이하이면 고밀도 기록이 가능하다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료의 기록광 및 재생광에 대한 흡수율보다도, 감광 재료의 제2 광에 대한 흡수율의 쪽이 높으면 되지만, 감광 재료 는, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 것이 바람직하다. 감광 재료가 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명하면, 보다 한층 삼차원적인 정보의 기록 및 재생이 가능해진다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 바람직하게는, 감광 재료가, 제1 광을 흡수 가능한 재료를 포함하고 있다. 감광 재료가, 제1 광을 흡수 가능한 재료를 포함하고 있으면, 기록 감도가 높아져 바람직하다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료에는, 예를 들면, 포토크로믹 재료가 이용된다. 포토크로믹 재료로서는, 디아릴에텐 등을 들 수 있다. 감광 재료는, 측쇄형 액정성 고분자 또는 포토폴리머이어도 된다. 기록층에 포함되는 감광 재료가 디아릴에텐인 경우, 기록층은, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다. 디아릴에텐의 재결정화를 억제할 수 있기 때문이다. 또, 제1 형광체가 재결정화하기 쉬운 재료인 경우에, 제1 형광체의 재결정화도 억제할 수 있다.
본 발명의 정보 기록 매체에서는, 제1 형광체는 입자이고, 그 입자의 평균 입자 직경은, 기록광 및 재생광의 파장보다도 작으면 바람직하다. 입자의 평균 입자 직경이 기록광 및 재생광의 파장보다도 작으면, 회절 손실이나 산란 손실이 억제되어 광 손실을 억제할 수 있다.
입자는, 예를 들면, 무기 재료로 이루어진다. 입자는, 반도체 재료이어도 된다. 반도체 재료의 에너지 갭은, 2.5eV 이상 8.3eV 이하이면 바람직하다. 반도체 재료로 이루어지는 입자는, 예를 들면, 수소가 도핑되어 불활성화되어 있으면 바람직하다.
제1 형광체는, 유기 형광 색소이어도 된다. 제1 형광체가 유기 형광 색소인 경우, 기록층은, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 더 포함하고 있으면 바람직하다. 기록층이, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 포함하고 있으면, 농도 소광을 저감할 수 있다. 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지는, 예를 들면, 덴드리머 폴리머를 포함하고 있으면 바람직하다. 덴드리머 폴리머를 포함하고 있으면, 이웃하는 제1 형광체(분자)의 회합을 억제하여, 농도 소광에 의한 발광 효율의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 유기 형광 색소는, 파라셉티페닐계 색소를 포함하고 있으면 바람직하다.
감광 재료 및 제1 형광체가 모두 유기 재료인 경우, 감광 재료 및 제1 형광체 중 어느 한쪽의 재료의 측쇄에, 다른쪽의 재료가 결합되어 있으면 바람직하다. 또, 감광 재료, 제1 형광체 및 제2 형광체가 유기 재료인 경우, 감광 재료, 제1 형광체 및 제2 형광체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 재료의 측쇄에, 나머지 2종의 재료 중 적어도 1종의 재료가 결합되어 있으면 바람직하다.
본 발명의 기록 재생 방법에 의하면, 본 발명의 정보 기록 매체에 고밀도 기록할 수 있다.
본 발명의 정보 기록 매체의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 정보 기록 매체를 용이하게, 또한 저비용으로 제작할 수 있다.
본 발명의 정보 기록 매체의 제조 방법에서는, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 재료로 이루어지는 도료를 도포함으로써 중간층을 형성하는 공 정을 더 포함하고, 기록층을 형성하는 공정과, 중간층을 형성하는 공정을, 소정의 수만큼 교대로 반복하면 바람직하다. 이것에 의해, 기록층이 복수층 적층된 정보 기록 매체를, 용이하게, 또한 저비용으로 제작할 수 있다.
본 발명의 정보 기록 매체의 제조 방법에서는, 기록층을 형성하는 공정에서, 제1 형광체와 감광 재료와 제2 형광체를 포함하는 도료를 도포함으로써 기록층을 형성해도 된다. 단, 정보 기록 매체에 기록된 정보를 소거하기 위해서 조사되는 소거광의 파장을 λ2로 하면, 제2 형광체는, 파장이 λ2/n인 제3 광을 흡수하면 제4 광을 발생하는 성질을 갖고, 제4 광의 파장은, λ1/n보다도 길고, 정보가 기록된 감광 재료의 흡수 파장역에 포함되며, 제2 형광체의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도는, 정보가 기록된 감광 재료의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치에 의하면, 본 발명의 정보 기록 매체에 대해서, 정보를 기록할 수 있다.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치는, 바람직하게는, 소거광을 출사하는 광원을 더 구비하고 있다. 소거광을 출사하는 광원은, 바람직하게는, 플래시 램프이다. 소거광을 출사하는 광원으로서, 플래시 램프를 구비하고 있으면, 1광자 흡수에 의해 복수의 정보 비트를 일괄 소거할 수 있다.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치에서, 기록광을 출사하는 광원은, 펄스 레이저 광원이고, 펄스 폭은, 100펨토초로부터 10나노초이면 바람직하다. 또, 재생광을 출사하는 광원의 파장이, 기록광을 출사하는 광원의 파장보다도 짧으면 바 람직하다. 재생광을 출사하는 광원의 파장이, 기록광을 출사하는 광원의 파장보다도 짧으면, 보다 고밀도화가 가능해진다.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치에서는, 기록부에 기록되어 있는 정보 비트를 통과하지 않는 순서로, 정보 기록 매체의 기록부에 정보 비트를 3차원적으로 기록하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 정보 기록 매체의 기록부 중에, 대물 렌즈로부터 보다 떨어진 위치로부터 가까운 위치를 향해서, 순서대로, 정보 비트를 기록하는 것이 바람직하다. 이와 같은 순서로 정보 비트를 기록하면, 정보 비트에 의한 산란광이나 불필요 회절광 등의 미광(迷光)을 줄일 수 있다.
본 발명의 광학 정보 기록 재생 장치에서는, 기록광을 출사하는 광원과 재생광을 출사하는 광원이 공통이면 바람직하다. 광원이 1개가 되면, 광학 정보 기록 재생 장치의 구성이 간단해진다.
(실시 형태 1)
본 발명의 실시 형태 1의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 대해서, 도 1∼도 3을 이용하여 설명한다.
도 1A는, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록 및 재생하는 모양을 도시하고 있다. 도 1B는, 도 1A에 도시한 기록층의 확대도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 각 제조 공정에서의 단면도를 도시하고 있다. 도 3은 본 실시 형태의 광학 정보 기록 재생 장치의 광 헤드의 개략 구성을 도시하고 있다.
도 1A에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에는, 기판(9) 상에 기록부(3) 및 보호층(4)이 형성되어 있다. 기록부(3)는, 복수의 기록층(1a∼1f)과 복수의 중간층(2a∼2e)을 포함하고, 기록층과 중간층이 교대로 적층되어 있다. 즉, 기록부(3)에는, 기판(9)측으로부터, 기록층(1a), 중간층(2a), 기록층(1b), …, 기록층(1e), 중간층(2e), 및 기록층(1f)이 이 순서로 적층되어 있다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체는, 기록부(3)에 복수의 기록층을 포함함으로써, 평면적인 정보의 기록에 더하여, 두께 방향으로의 정보의 기록이 가능하다. 또한, 이하, 기록층(1a∼1f) 중 임의의 기록층에 대해서 서술할 때에는 기록층(1)으로 하고, 중간층(2a∼2e) 중 임의의 중간층에 대해서 서술할 때에는 중간층(2)으로 한다.
도 1A에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체는, 정보의 기록시 및 재생시에는, 보호층(4)이 광의 입사측이 된다. 기록시에는, 레이저 광을 대물 렌즈(6)에 의해 기록층(1a∼1f) 중 어느 하나에 집광하여(수속광(7)), 정보 비트(5)를 형성한다. 재생시에는, 레이저 광(8)을 대물 렌즈(6)에 의해 원하는 기록층(1a∼1f)에 집광하여(수속광(7)), 정보 비트(5)에 의해서 반사된 광을 이용하여 정보를 재생한다.
도 1B는, 기록층(1)(도 1A에 도시하는 영역 12 내)의 확대도이다. 기록층(1)은, 제1 형광체(11)가, 감광 재료(10)에 분산되어 형성되어 있다. 기록층(1)에서, 감광 재료(10)와 제1 형광체(11)는, 거의 균일하게 혼합되어 있으면 바람직하다.
제1 형광체(11)는, 기록광의 파장을 λ1로 하면, 파장 λ1/n의 광(제1 광)을 흡수하여 λ1/n보다도 장파장의 광(제2 광)을 발생하는 성질을 갖는다. 한편, 감광 재료(10)는, 제2 광을 흡수할 수 있고, 제2 광을 흡수하면 광학정수가 변화하는 성질을 갖는다. 또, 감광 재료(10)에는, 기록광 및 재생광에 대한 흡수율보다도, 제2 광에 대한 흡수율의 쪽이 높은 재료가 선택되어 있다. 제1 형광체(11)의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도는, 감광 재료(10)의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다. 그 때문에, 파장 λ1의 기록광을 기록층(1)에 조사하여, 마치 제1 광(파장 λ1/n)을 제1 형광체(11)에 흡수시킨 것과 같은 현상, 즉, n광자 흡수를 일으켜, 제1 형광체(11)에서 발생하는 제2 광을 감광 재료(10)에 흡수시켜 정보 비트(5)를 기록하는 쪽이, 감광 재료(10)에 직접 n광자 흡수에 의해 정보 비트를 기록하는 것 보다도, 정보의 기록이, 고감도 및 고속으로 행해진다.
또한, n광자 흡수는, 2광자 흡수(n=2) 및 다광자 흡수(n은 3이상의 정수)를 포함한다. 2광자 흡수에서는, 흡수 감도가 광의 강도의 거의 2승에 비례하고, 다광자 흡수에서는 흡수 감도가 광의 강도의 거의 n승에 비례한다. 또, 제1 형광체(11)에 대해서, 기록광에 대한 흡수율보다도, 제1 광에 대한 흡수율의 쪽이 크면 클수록, 광 파워 밀도가 높은 집광점에서, 2광자 흡수나 다광자 흡수 등의 비선형 현상이 생기기 쉬워진다. 그 결과, 양호한 정보 비트(5)를 형성할 수 있다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 도 1B에 도시하는 바와 같이, 기록층에서, 제1 형광체(11)와 감광 재료(10)가 균일하게 혼합되어 있기 때문에, 후술하 는 실시 형태 2의 정보 기록 매체보다도, 제1 형광체(11)와 감광 재료(10)의 거리가 가깝다. 그 때문에, 보다 확실한 윤곽의 정보 비트를 형성할 수 있다.
기록시, 감광 재료(10)는, 제1 형광체(11)에서 발생하는 제2 광의 적어도 일부를 흡수하여, 예를 들면, 굴절률이나 흡수 스펙트럼 등의 광학정수가 변화하지만(광학정수가 변화한 부분이 정보 비트(5)가 되지만), 3차원적인 기록을 행하는 경우, 광학정수의 변화는, 광학적 손실이 적은 점에서 굴절률의 변화인 것이 바람직하다. 한편, 제1 형광체(11)는 그 자체 광학정수는 변화하지 않고, 촉매와 같이 작용하여 기록 감도를 향상시킨다.
감광 재료(10)에 직접 예를 들면 2광자 흡수에 의해 정보 비트를 기록하는 종래의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료(10)의 흡수 파장이, 기록광의 파장(이하 「기록 파장」이라고도 한다)의 반분의 파장을 포함하고 있을 필요가 있다. 한편, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료(10)의 흡수 파장은, 반드시 기록 파장의 반분의 파장을 포함하고 있을 필요는 없고, 제2 광(형광)의 파장이 감광 재료(10)의 흡수 파장에 포함되어 있으면 된다. 일반적으로, 감광 재료보다도 형광체의 쪽이 재료 선택의 자유도가 높기 때문에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 기록 파장의 선택의 자유도가 높아진다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 제2 광의 파장이, 기록 파장 및 재생광의 파장(이하「재생 파장」이라고도 한다)의 양 파장보다도 짧아지도록 제1 형광체(11)를 선택하면, 고밀도 기록이 가능해져 바람직하다. 구체적으로는, 제2 광의 파장이, 예를 들면, 0.3㎛ 이상 0.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.15㎛ 이상 0.5㎛ 이하가 되도록, 제1 형광체(11)를 선택하면 바람직하다.
감광 재료(10)로서는, 예를 들면, 포토크로믹 재료, 측쇄형 액정성 고분자, 또는 포토폴리머 등의, 포톤 모드로 기록할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 포토크로믹 재료에서는, 일단 기록된 정보를 소거 가능하고, 리라이터블(R/W) 기록을 행할 수 있다. 포토크로믹 재료에는, 예를 들면, 디아릴에텐, 스피로피란, 비올로겐 등, 및 그것들의 유도체를 들 수 있다. 예를 들면 아조벤젠의 측쇄에 액정을 결합시킨 측쇄형 액정성 고분자에서는, 기록후의 정보 비트(5)의 굴절률 변화가 크고(예를 들면, Δn=0.2∼0.5), 재생광의 S/N을 크게 할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또, 편광 방향을 기록할 수 있고, 기록 용량을 거의 2배로 늘리는 것이 가능하다. 포토폴리머는, 라이트 원스 기록에 적합하고, 안정한 기록이 가능하다. 또, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 이용되는 감광 재료(10)로서는, 흡수 파장이 0.3㎛∼0.5㎛의 범위 내에 있는 것이 적당하다.
그 중에서도, 열에 대해서 안정적이고, 반복 기록에 대한 내구성이 높은 기록층을 형성할 수 있는, 헤테로 5원환을 아릴기로서 갖는 디아릴에텐을 포함하고 있으면 바람직하다. 또한, 상기 디아릴에텐에는, 여러 가지 유도체도 포함된다. 구체적으로는, 1,2-비스[2-메틸벤조[b]티오펜-3-일]-3,3,4,4,5,5-헥사플루오로-1-사이클로펜텐, 2,3-비스(2,4,5-트리메틸-3-티에닐)-말레익 안하이드라이드, 2,3-비스(2,4,5-트리메틸-3-티에닐)말레이미드, 시스-1,2-디시아노-1,2-비스(2,4,5-트리메틸-3-티에닐)에텐 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
디아릴에텐을 감광 재료(10)로서 이용하는 경우, 기록층(1)이, 기록광 및 재 생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 더 포함하고 있으면, 디아릴에텐의 재결정화를 억제할 수 있는 점에서 바람직하다. 상기 수지로서는, PMMA나 자외선 경화 수지 등을 들 수 있다. 기록층(1)에 있어서의, 상기 수지와 디아릴에텐의 중량비는, 10 : 100∼100 : 100 정도가 적당하다.
또, 감광 재료(10)는, 제1 형광체(11)가 발생하는 제2 광의 적어도 일부를 흡수하여, 예를 들면, 굴절률이나 흡수 스펙트럼 등의 광학정수가 변화하는 성질을 갖고 있지만, 동시에, 제1 파장의 광의 일부를 흡수하여 광학정수가 변화하는 성질을 갖고 있어도 된다. 감광 재료(10)가 제1 광도 흡수 가능하면, 제1 광 및 제2 광의 양쪽의 광에 의해서 정보를 기록할 수 있어, 기록 감도가 높아진다.
즉, 본 실시 형태의 정보 기록 매체는, 기록부를 포함하고, 기록부에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체로서, 기록부가, 파장이 λ1/n인 제1 광을 흡수하여 제1 광보다도 장파장의 제2 광을 발생하는 성질을 갖는 제1 형광체와, 제1 광 및 제2 광을 흡수하여 광학정수가 변화하는 감광 재료를 포함하고 있다.
예를 들면, 감광 재료에, 흡수 파장이 0.31㎛∼0.42㎛인 디아릴에텐을, 제1 형광체에, 산화아연 입자(평균 입자 직경 0.02㎛)를 이용하면, 제1 광의 파장을 0.33㎛로 하면, 제1 형광체로부터 발생하는 제2 광의 중심 파장은 0.39㎛가 된다. 제1 광 및 제2 광의 파장은 모두, 디아릴에텐의 흡수 파장(0.31㎛∼0.42㎛)에 포함되어 있기 때문에, 디아릴에텐은, 제1 광 및 제2 광을 흡수할 수 있다.
이와 같은 정보 기록 매체에서는, 제1 형광체의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가, 감광 재료의 그것보다도 크지 않아도, 기록 감도를 높이는 것은 가능하다. 제1 형광체의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가, 감광 재료의 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크면, 더욱 기록 감도가 향상하기 때문에, 바람직하다.
또, 감광 재료(10)는, 제1 형광체(11)가 발생하는 제2 광의 적어도 일부를 흡수하여, 예를 들면, 굴절률이나 흡수 스펙트럼 등의 광학정수가 변화하는 성질을 갖지만, 제2 광보다 장파장의 기록광이나 재생광에 대해서는, 실질적으로 투명한 것이 바람직하다. 한편, 제1 형광체(11)에 대해서는, 제1 광에 대한 흡수율의 쪽이, 기록광 및 재생광에 대한 흡수율보다도 크지만, 제1 형광체(11)에 대해서도, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명하면 바람직하다. 이와 같이, 감광 재료(10) 및 제1 형광제(11)가, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명하면, 기록광 및 재생광이, 기록부(3) 중 광의 조사측으로부터 떨어진 측으로, 그다지 감쇠되지 않고 도달한다. 그 때문에, 보다 한층 삼차원적인 정보의 기록 및 재생이 가능해진다.
제1 형광체(11)가 입자인 경우, 그 평균 입자 직경은, 실질적으로 기록 파장 및 재생 파장보다 작으면 바람직하다. 회절 손실을 억제하여 광 손실을 방지할 수 있기 때문이다. 또한, 평균 입자 직경이, 기록 파장 및 재생 파장 중 짧은 쪽의 파장의 1/4보다 작으면 바람직하다. 회절 손실뿐만 아니라 산란 손실도 상당히 억제할 수 있고, 미광이 감소하여, 광 이용 효율을 높일 수 있다. 입자와 감광 재료의 굴절률 차가, 예를 들면, 0.5 이하, 또한 0.3 이하가 되도록, 제1 형광체 및 감 광 재료를 선택하면, 산란 손실을 실질적으로 문제없을 정도까지로 작게 할 수 있어, 광 이용 효율이 더욱 높아진다. 또한, 이 경우, 입자의 일부가 응집하여 외관상의 입경이 기록 파장 및 재생 파장보다도 긴 입자(응집 덩어리)가 존재하는 경우도 포함된다. 또, 입자가 응집하고 있는 경우에도, 응집한 상태로 외관상의 입경이 기록 파장 및 재생 파장보다도 짧은 것이 보다 바람직하다.
기록층(1)이, 예를 들면, 약 1㎛ 이하의 박막인 경우, 감광 재료(10)와 입자(11)의 체적비는, 100 : 1∼ 100 : 200 정도가 적당하다. 체적비가 상기 범위 내이면, 입자에 의한 산란 손실은 그다지 문제가 되지 않고, 기록 감도는 실용 레벨이다. 특히, 상기 체적비는, 100 : 60∼100 : 140인 것이 바람직하다. 정보 비트(5)는, 감광 재료(10)가 제1 형광체(11)에서 발생하는 제2 광을 흡수하여, 감광 재료(10)의 광학정수가 변화함으로써 형성되기 때문에, 제1 형광체(10)가 많을수록 기록 감도가 높아진다고 생각되지만, 제1 형광체(11)가 너무 많으면 감광 재료(10)가 너무 적어져서, 굴절률 변화량이 너무 작아져, 정보 비트(5)가 형성되기 어려워진다. 상기 체적비가 100 : 60∼100 : 140이면, 기록 감도가 좋고, 양호한 정보 비트(5)를 형성할 수 있어, 바람직하다.
형광체에는, 감광 재료보다도, 소정의 파장의 기록광에 대한 2광자 흡수 감도가 훨씬 큰 것이 있다. 구체적으로는, 후술하는 제1 형광체에는, 2광자 흡수 감도가, 디아릴에텐(감광 재료)의 2광자 흡수 감도의 수 10∼수 1000배로 높은 것이 있다. 다광자 흡수에 의해 정보가 기록되는 정보 기록 매체에서는, 파장 λ1/n(n은 3이상의 정수)의 제1 광을 흡수하여, 감광 재료(10)보다도 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가 큰 제1 형광체(11)를 선택하면 된다.
제1 형광체(11)에는, 예를 들면, 무기 재료를 이용할 수 있다. 무기 재료를 이용함으로써, 내환경성이 우수한 기록층을 형성할 수 있다. 그 중에서도, 직접 천이형의 반도체 재료는, 그 에너지 갭에 따른 파장의 형광을 발생하기 때문에 바람직하다. 이 특성은, 2광자 흡수나 다광자 흡수에 의해 정보 비트(5)를 형성하는 데에 적합하다. 간접 천이형의 반도체 재료에서는, 예를 들면, 그 평균 입자 직경이 약 10㎚ 이하이면, 양자(量子) 사이즈 효과에 의해 그 입자 사이즈에 따라서 형광을 발생하게 되어, 제1 형광체(11)로서 적합하게 이용할 수 있다. 에너지 갭이 2.5eV 이상 8.3eV 이하의 반도체 재료를 이용하면, 제2 광의 파장을, 0.15㎛ 이상 0.5㎛ 이하로 설정할 수 있어, 고밀도 기록이 가능해진다.
반도체 입자는, 평균 입자 직경이, 예를 들면, 수 10㎚ 이하로 작아지면, 많은 표면 준위를 갖게 된다. 입자가 많은 표면 준위를 가지면, 표면의 결함으로 여기자(勵起子)가 무복사 실활하여 형광(제2 광)이 생기기 어려워진다. 그 때문에, 반도체 입자는 불활성화되어 있으면 바람직하다. 반도체 입자가 불활성화되어 있으면, 제2 광의 발생량을 높일 수 있어, 기록 감도가 향상한다. 불활성화의 방법은 여러 가지 있지만, 예를 들면, 펄스 변조 고주파 유도 플라즈마를 이용하여, 수소를 도핑하는 방법(고농도의 수소를 입자에 용해시키는 방법) 등을 들 수 있다.
직접 천이형의 반도체 입자로서는, 예를 들면, 에너지 갭이 3.2eV(형광의 파장(이하「형광 파장」이라고도 한다) 0.39㎛)인 산화아연(ZnO), 에너지 갭이 3.62eV(형광 파장 0.34㎛)인 질화 갈륨(GaN), 에너지 갭이 2.6eV(형광 파장 0.48㎛)인 셀렌화아연(ZnSe), 에너지 갭이 2.5eV(형광 파장 0.5㎛)인 인화 알루미늄(AlP), 에너지 갭이 3.6eV(형광 파장 0.34㎛)인 황화 아연(ZnS), 및 에너지 갭이 2.5eV(형광 파장 0.5㎛)인 황화 카드뮴(CdS)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
감광 재료가 디아릴에텐을 포함하는 경우에는, ZnO, GaN, 및 ZnS으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 이들의 형광 파장은, 디아릴에텐의 흡수 파장(감광 파장)에 포함되어 있다.
간접 천이형의 반도체 입자로서는, 예를 들면, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 산화주석(SnO2), 산화티탄(TiO2), 산화텅스텐(WO3), 티탄산스트론듐(SrTiO3), 탄화실리콘(SiC), 및 산화인듐(In2O3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 간접 천이형의 반도체 입자의 평균 입자 직경은 약 10㎚ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입자 직경이 작을수록 파장이 짧은 형광(제2 광)을 발생하기 때문에, 고밀도 기록이 가능해진다. 또한, 평균 입자 직경이, 30㎚∼50㎚보다도 커지면, 형광이 발생하기 어려워진다.
제1 형광체(11)에 이용되는 다른 무기 재료로서는, 예를 들면, 형광 파장이 0.39㎛인 유로퓸 부활(付活) 피로인산 스트론튬·마그네슘((Sr, Mg)2P2O7 : Eu)이나, 형광 파장이 0.35㎛인 바륨 실리케이트 등을 들 수 있다. 이들은, 형광 발생의 효율이 높기 때문이다.
제1 형광체에는, 유기 재료를 이용해도 된다. 유기 재료에는 유기 형광 색소를 들 수 있다. 유기 형광 색소 중에서도, 형광 파장(제2 광의 파장)이 0.3㎛∼0.5㎛에 포함되는, 2' ' ' , 5' ' '-디데실파라셉티페닐(2' ' ', 5' ' '-didecyl-p-septiphenyl) 등의 파라셉티페닐계 색소가 바람직하다. 고밀도 기록이 가능하기 때문이다.
파라셉티페닐계 색소를 제1 형광체로서 이용하는 경우, 제1 광의 파장을, 예를 들면, 0.20㎛∼0.38㎛로 설정하면, 파라셉티페닐계 색소는 제2 광으로서, 중심 파장이 0.39㎛(형광 파장 0.36㎛∼0.45㎛)인 형광을 발생한다. 이 경우, 감광 재료(10)에는, 흡수 파장이 0.36㎛∼0.45㎛인 재료를 선택하면 된다. 또, 기록 파장은, 2광자 흡수에 의한 기록에서는, 0.4㎛∼0.76㎛의 범위 내에서 선택하면 된다.
그 밖의 유기 형광 색소로서는, 파라테르페닐(p-Terphenyl, 형광 파장 0.34㎛), TMQ(형광 파장 0.35㎛), BPBD-365(형광 파장 0.365㎛), PBD(형광 파장 0.366㎛), PPO(형광 파장 0.372㎛), 파라쿼터페닐(p-Quaterphenyl, 형광 파장 0.374㎛), 엑설라이트377E(Exalite377E, 형광 파장 0.377㎛), 엑설라이트392E(형광 파장 0.392㎛), 엑설라이트400E(형광 파장 0.397㎛), 엑설라이트351(형광 파장 0.351㎛), 엑설라이트376(형광 파장 0.376㎛), 엑설라이트384(형광 파장 0.384㎛), 엑설라이트389(형광 파장 0.389㎛), 엑설라이트392A(형광 파장 0.392㎛), 엑설라이트398(형광 파장 0.398㎛), 엑설라이트404(형광 파장 0.404㎛), 엑설라이트411(형광 파장 0.411㎛), 엑설라이트416(형광 파장 0.416㎛), 엑설라이트417(형광 파장 0.417㎛), 엑설라이트428(형광 파장 0.428㎛), BBQ(형광 파장 0.38㎛), LD390(형광 파장 0.39 ㎛), α-NPO(형광 파장 0.4㎛), PBBO(형광 파장 0.4㎛), DPS(형광 파장 0.406㎛), BBO(형광 파장 0.41㎛), POPOP(형광 파장 0.419㎛), Bis-MSB(형광 파장 0.421㎛), 스틸벤420(Stilbene, 형광 파장 0.42㎛), LD423(형광 파장 0.423㎛), LD425(형광 파장 0.425㎛), 쿠마린440(Coumarin440, 형광 파장 0.44㎛), 쿠마린445(형광 파장 0.445㎛), 쿠마린450(형광 파장 0.45㎛), 쿠마린460(형광 파장 0.46㎛), 쿠마린466(형광 파장 0.466㎛), 쿠마린473(형광 파장 0.473㎛), 쿠마린478(형광 파장 0.478㎛), 쿠마린480(형광 파장 0.48㎛), 쿠마린481(형광 파장 0.481㎛), 쿠마린485(형광 파장 0.485㎛), 쿠마린487(형광 파장 0.487㎛), LD489(형광 파장 0.489㎛), 쿠마린490(형광 파장 0.49㎛), LD490(형광 파장 0.49㎛), 쿠마린498(형광 파장 0.498㎛), 쿠마린500(형광 파장 0.5㎛) 등을 들 수 있다.
감광 재료와 제1 형광체가 모두 유기 재료인 경우, 이들은 기록층(1) 내에서 서로 혼합되어 있는 것만으로도 좋지만, 감광 재료의 측쇄에 제1 형광체가 결합되어 있거나, 또는, 제1 형광체의 측쇄에 감광 재료가 결합되어 있으면 바람직하다. 이와 같이, 감광 재료 및 제1 형광체 중 어느 한쪽의 재료의 측쇄에, 다른쪽의 재료가 결합된 화합물을 이용하여 기록층을 형성하면, 양자가 인접하고 있기 때문에, 기록 감도가 보다 한층 향상한다. 또, 감광 재료와 입자형상의 제1 형광체를 혼합하여 기록층을 형성하는 경우와 같이, 감광 재료와 입자형상의 제1 형광체를 균일성 좋게 혼합할 필요가 없다. 그 때문에, 기록층의 제작이 용이해진다. 예를 들면, 감광 재료(10)가 디아릴에텐인 경우, 제1 형광체는 파라셉티페닐계 색소가 바람직하다. 파라셉티페닐계 색소의 형광 파장의 중심 파장은, 디아릴에텐의 흡수 파장의 중심 파장에 거의 일치하고 있기 때문이다.
상기 화합물을 형성하는, 감광 재료와 제1 형광체의 배합 비율은, 감광 재료 100질량부에 대해서, 제1 형광체는 10∼50질량부이면 바람직하다. 감광 재료의 양이 너무 적으면 굴절률 변화량이 너무 작아지고, 제1 형광체의 양이 너무 적으면, 기록 감도 향상의 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문이다.
복수의 중간층(2)(2a∼2e)은, 제1 광의 파장(λ1/n)으로부터 기록 파장 및 재생 파장 중 큰 쪽의 파장까지의 파장역(λ1/n∼λ1 또는 재생 파장)의 광에 대해서, 실질적으로 투명한 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 중간층(2)이, 제1 광, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명하면, 제1 광, 기록광 및 재생광이, 기록부 중 광의 조사측으로부터 떨어진 측으로, 그다지 감쇠되지 않고 도달한다. 그 때문에, 삼차원적인 정보의 기록 및 재생이 행해지기 쉽다.
중간층(2)의 재료로서는, 예를 들면, 자외선 경화 수지, PMMA, 폴리에스테르 수지 등을 이용할 수 있다. 또, 기록층(1)에, 감광 재료 또는 제1 형광체의 재결정화를 억제할 목적으로 수지가 첨가되어 있는 경우, 그 수지와 실질적으로 같은 수지로 중간층을 형성하면, 기록층과 중간층의 경계면에서, 화학 반응, 예를 들면 침식 등의 문제가 생기는 것을 억제할 수 있어, 바람직하다. 또한, 여기에서, 실질적으로 같은 재료란 같은 종류의 물질이라는 의미로서, 예를 들면 중합도의 차이로 분자량이 다른 경우에도 같은 재료이다.
기판(9) 및 보호층(4)은, 예를 들면 폴리카보네이트, PMMA, 노보넨 수지, 또 는 시클로올레핀 수지 등으로 형성할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대한 기록 재생 방법에 대해서, 구체예를 들어 설명한다. 하기의 구체예는, 2광자 흡수에 의한 기록을 전제로 한 예이다.
제1 형광체(11)로서, 예를 들면, 반도체 재료인 산화아연(ZnO) 입자를 이용하고, 감광 재료(10)로서, 예를 들면, 디아릴에텐을 이용하였다. 디아릴에텐은, 광으로 기록 가능한 포톤 모드의 기록 재료이다. 산화아연 입자의 평균 입자 직경은, 기록 파장(예를 들면, 0.66㎛) 및 재생 파장(예를 들면, 0.63㎛)보다도 실질적으로 작고, 예를 들면, 0.01㎛∼0.03㎛이다. 디아릴에텐의 흡수 파장은 0.31㎛∼0.42㎛이다. 기록층(1)에서의 산화아연 입자와 디아릴에텐의 체적비는, 예를 들면, 10 : 100∼100 : 100 정도로 하였다.
산화아연 입자(제1 형광체)는, 파장이 약 0.38㎛ 이하인 광에 대해서 거의 불투명하다. 따라서, 2광자 흡수에 의한 기록을 전제로 한 경우, 제1 광의 파장은 0.38㎛ 이하이면 되지만, 이 예에서는, 0.33㎛로 하였다.
기록층(1)에, 예를 들면, 피크 파워가, 1W∼400W 정도이고, 펄스 폭이, 예를 들면 100펨토초∼10나노초로 작은 기록광을 조사하면, 기록광이, 대물 렌즈(6)에 의해 집광되어 광의 파워 밀도가 높은 부분(집광점)에서, 기록 파장(예를 들면, 0.66㎛)이 반분(예를 들면, 0.33㎛)이 된 것과 같은 효과가 발생하여, 산화아연 입자(제1 형광체(11))는, 제2 광(예를 들면, 0.39㎛)을 발생한다. 이어서, 제2 광을 디아릴에텐(감광 재료(10))이 흡수한다. 디아릴에텐은 제2 광을 1광자 흡수함으로 써, 그 광학정수, 예를 들면 굴절률이 변화하여, 정보 비트(5)가 기록된다. 제2 광의 파장은, 예를 들면, 0.39㎛이기 때문에, 고밀도 기록을 행할 수 있다. 또한, 디아릴에텐의 1광자 흡수 감도가 2광자 흡수 감도보다도 높은 것은 말할 필요도 없다.
이 기록층(1)에서는, 파장이 0.6㎛인 광에 대해서 거의 투명하기 때문에, 재생시에는, 0.6㎛보다 장파장의, 예를 들면, 파장 0.63㎛의 광을 출사 가능한 반도체 레이저를 이용하면, 복수의 기록층(1)을 통과하는 재생광의 광 손실을 적게 할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 제조 방법에 대해서, 도 2A∼도 2D를 이용하여 설명한다.
우선, 기판(9)을 준비하여(도 2A 참조), 기판(9) 상에, 예를 들면, 스핀코트 등의 방법으로, 감광 재료 및 제1 형광체를 포함하는 도료를 도포하여 기록층(1a)을 형성한다(도 2B 참조). 또한 그 위에, 예를 들면 스핀코트법 등의 방법으로, 중간층의 재료를 포함하는 도료를 도포함으로써 중간층(2a)을 형성한다(도 2C 참조). 또한 그 위에, 동일하게 기록층(1b), 중간층(2b), 기록층(1c), …, 기록층(1f)을 반복하여 형성한다. 마지막으로, 보호층(4)의 재료를 포함하는 도료를, 기록층(1f)에 도포하여 보호층(4)을 형성하거나, 또는 필름 형성법을 이용하여 기록층(1f) 상에 보호층(4)을 형성한다(도 2D 참조). 이와 같이, 재료를 도포하여 기록층 및 중간층을 형성함으로써, 용이하게, 또한 저비용으로 본 실시 형태의 정보 기록 매체를 제작할 수 있다.
또, 중간층 또는 기록층을 잉여로 형성하여, 잉여로 형성한 부분(요컨대 기록부(3)의 일부로서, 광이 입사하는 측의 부분)을 보호층(4)으로 해도 된다. 즉, 기록층(1f) 상에 중간층(2a∼2e)과 동일한 층을 더 형성하여 보호층(4)으로 하거나, 또는, 기록층(1f)을 두껍게 형성하여 그 일부를 보호층(4)으로서 기능시키는 것도 가능하다. 이와 같이 하면, 기록부(3)와 별도의 공정으로 보호층(4)을 형성할 필요가 없어져, 보호층(4)을 기록부와 실질적으로 같은 재료로 할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 광학 정보 기록 재생 장치 및 기록 재생 방법에 대해서 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 광학 정보 기록 재생 장치의 광학 헤드에는, 재생용과 기록용의 2종류의 광원(20a, 20b)이 설치되고, 광원(20a, 20b)으로부터 정보 기록 매체(22)까지의 광로 중에, 빔 스플리터(18a, 18b), 콜리메이터 렌즈(16), 포커스 오차 신호/트랙 오차 신호 검출 소자(15), 입상(立上) 미러(121), 구면수차 보정 소자(13), 대물 렌즈(6)가 배치되어 있다. 광원(20a)은, 파장이 예를 들면 0.63㎛인 재생용의 반도체 레이저 광원이고, 광원(20b)은, 파장이 예를 들면 0.66㎛이고, 펄스 폭이 예를 들면 100펨토초∼10나노초인 기록용의 반도체 펄스 레이저 광원이다.
또한, 본 실시 형태의 광학 정보 기록 재생 장치에서는, 기록용의 광원과 재생용의 광원을 별도로 설치하고 있지만, 기록용의 광원 및 재생용의 광원을 하나의 광원으로 겸용하는 것도 가능하다. 이 경우, 예를 들면 파장 0.66㎛의 광원을 이용하여, 기록시에는 펄스 발진시켜 피크 파워가 큰 레이저 광을 출사하고, 재생시 에는 연속 발진시켜 피크 파워가 작은 레이저 광을 출사하도록 설정하면, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 기록 및 재생을 실현할 수 있다. 기록용의 광원 및 재생용의 광원을 하나의 광원으로 겸용하면, 광학 정보 기록 재생 장치의 구성이 보다 간단해진다.
2광자 흡수에 의한 기록에서는, 피크 파워가 높은 쪽이 기록의 에너지의 임계치가 낮아져 유리하지만, 기록용의 레이저 광의 펄스 폭이 길어짐에 따라서, 정보 기록 매체(22)에 1비트를 기록하는 피크 파워의 임계치가 저하하는 경향이 있다(단, 기록 에너지의 임계치는 커진다). 이것은, 레이저 광의 펄스 폭이 길어지면 그 만큼 에너지가 커지기 때문이라고 생각된다. 비교적 낮은 피크 파워로 기록할 수 있으면, 기록용의 광원(20b)의 반도체 레이저의 구조를 간단하게 할 수 있다. 피크 파워가, 예를 들면, 50W 이하이면 실용상 바람직하다. 그것을 위해서는, 펄스폭은 6피코초 이상 10나노초 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 에너지의 임계치는, 레이저 광의 펄스 폭에 피크 파워 임계치를 곱한 값이다.
기록시에 있어서는, 광원(20b)으로부터 출사된 레이저 광(21b)은, 빔 스플리터(18a)에 의해 y축 방향으로 절곡되어, 콜리메이터 렌즈(16)에 의해 대략 평행광이 되고, 회절형의 포커스 오차 신호/트랙 오차 신호 검출 소자(15)를 투과(0차 회절광 이용)하여, 입상 미러(121)에 의해서 광로가 z축 방향으로 절곡된다. 그리고, z축 방향으로 절곡된 레이저 광(8)은, 구면수차 보정 소자(13)를 통과하여, 대물 렌즈(6)에 의해서 정보 기록 매체(22)의 기록부(3)에 집광(수속광(7))되어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 정보 비트(5)(도 1 참조)가 형성된다. 정보 비트(5)는, 기록층의 광학정수의 변화를 이용하여 형성되지만, 본 실시 형태에서는, 주로 감광 재료(10)의 굴절률 변화를 이용하여 기록하고 있다. 굴절률 변화를 이용한 정보의 기록에서는, 광의 흡수 손실을 저감할 수 있다.
재생시에 있어서는, 광원(20a)으로부터 출사된 레이저 광(21a)은, 빔 스플리터(18a와 18b)를 투과하여, 콜리메이터 렌즈(16)에 의해 대략 평행광이 되고, 회절형의 포커스 오차 신호/트랙 오차 신호 검출 소자(15)를 투과(0차 회절광 이용)하여, 입상 미러(121)에 의해서 광로가 z축 방향으로 절곡된다. 그리고, z축 방향으로 절곡된 레이저 광(8)은, 구면수차 보정 소자(13)를 통과하여, 대물 렌즈(6)에 의해서 정보 기록 매체(22)의 기록부(3)에 집광(수속광(7))된다.
정보 비트에 의해서 반사된 레이저 광은, 역방향으로 꺾어져, 대물 렌즈(6), 구면수차 보정 소자(13), 입상 미러(121)를 순서대로 통과하여, 회절형 포커스 오차 신호/트랙 오차 신호 검출 소자(15)에 의해서, 복수의 광으로 분기되어(1차 회절광 이용. 단, 도 3에서는 간략화를 위해서, 회절형 포커스 오차 신호/트랙 오차 신호 검출 소자(15)로부터 빔 스플리터(18b)까지의 광로에 있어서 분기광은 도시하지 않음), 콜리메이터 렌즈(16)에 의해 수속광이 되고, 또한 빔 스플리터(18b)에 의해 -z축 방향으로 편향된다. -z축 방향으로 편향된 복수의 분기광(17a∼17c)은, 핀홀 어레이(14)의 각각의 핀홀(14a∼14c)을 통과하여 광 검출기(19a∼19c)에서 검출된다.
또, 본 실시 형태에서는, 복수의 핀홀을 갖는 핀홀 어레이(14)를 분기광(17a∼17c) 전체의 거의 초점의 위치에 설치하고 있지만, 각각의 핀홀을 분기광(17a∼ 17c)의 각각의 초점에 대응하는 위치에 배치해도 된다. 핀홀(14a∼14c)의 크기를 각각 분기광(17a∼17c)보다도 작게 함으로써, 수속광(17a∼17c)의 중심부의 광만을 검출하여, 수속광(17a∼17c)의 주변 부근에 분포하는 불필요한 고차 수차광을 제거할 수 있다. 이것에 의해, 재생 신호뿐만 아니라 서보의 오차 신호의 S/N까지도 향상시킬 수 있다.
또한, 분기광(17a∼17c)의 주변광을 삭제하면 광량이 저하하기 때문에, 이 경우에는 검출기(19a∼19c)에 APD(아발란체 포토다이오드)를 이용하여 신호 강도를 강화하는 것이 바람직하다. 복수의 기록층을 포함하는 정보 기록 매체의 경우, 재료의 제한으로 검출 광량이 크게 얻어지지 않기 때문에, 그 이유로부터도 APD를 이용하는 것이 바람직하다.
또, 핀홀 어레이(14a∼14c)의 크기를 분기광(17a∼17c)보다 작게 하는 것 대신에, 분기광(17a∼17c)보다 작은 면적의 광 검출기(19a∼91c)에서 분기광(17a∼17c)을 각각 검출하도록 해도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 트랙 오차 신호에 대응하는 분기광(17b, 17c)만을 핀홀 어레이(14)의 핀홀(14b, 14c)에 통과시키고, 분기광(17b, 17c)을 광 검출기(19b, 19c)에서 검출하여, 포커스 오차 신호에 대응하는 분기광(17a)은 핀홀을 통과시키지 않고, 예를 들면 4분할의 광 검출기(19a)에서 직접 검출하도록 해도 된다. 이와 같은 배치에서는, 포커스 검출법으로서, 예를 들면 비점수차법을 이용할 수 있다. 또, 이 때의 광 검출기(19a)의 면적은, 검출 위치에서의 분기광(17a)의 단면적보다 작게 하면 고차 수차 성분을 줄일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 대물 렌즈(6)로서, 개구율(NA)이 큰, 예를 들면, 0.85의 단렌즈를 이용하였지만, 대물 렌즈(6)는 2장의 세트로 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 이미 기록된 정보 비트(5)를 통과하지 않는 순으로, 기록부(3) 내에, 순차적으로, 정보 비트(5)를 3차원적으로 기록하도록 하였다. 이와 같은 순서로 기록함으로써, 정보 비트(5)에 의한, 산란광, 불필요 회절광 등의 미광을 줄일 수 있다. 구체적으로는, 대물 렌즈(6)로부터 가장 떨어진 위치에 배치된 기록층(도 1에서는, 기록층(1a))으로부터 순서대로, 가까운 기록층으로 정보 비트(5)를 형성함으로써, 상기 순서는 실현 가능하다. 도 1에 나타내는 정보 기록 매체에서는, 기록층(1a), 기록층(1b), 기록층(1c), …과 같이, -z축 방향으로 3차원적으로 기록하면 된다. 이 때, 수속광(7)이 통과하는 기록층(1)의 두께가 정보 비트(5)의 기록 깊이에 따라 다르기 때문에, 광원(20a), 광원(20b)으로부터 대물 렌즈(6)까지의 광로 중에 설치한 구면수차 보정 소자(13)에서, 기록 깊이에 따라서 구면수차량을 제어하면서 기록하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 양호한 정보 비트(5)를 형성할 수 있다. 구면수차 보정 소자(13)에는, 굴절률 분포가 가변인 액정 소자, 또는 오목 렌즈와 볼록 렌즈를 조합하여 액추에이터로 양 렌즈의 광축 방향의 간격을 가변으로 한 빔 익스팬더나, 디포머블 미러나 반사 마이크로 미러를 병렬 배치하여, 광 위상을 제어하여 구면수차를 보정하는 마이크로 머신 등을 이용할 수 있다.
또한, 기록순에 대해서는, 정보 비트(5)의 미기록 부분이 존재하는 경우에는, 수속광(7)이 이미 기록된 정보 비트(5)를 통과하지 않는 것이면, 항상 -z축 방 향이 아니어도 된다.
또한, 감광 재료에 포토크로믹 재료를 이용한 정보 기록 매체에 대해서 정보의 기록 및 재생을 행하는 광학 정보 기록 재생 장치에서는, 소거용의 광원을 탑재하고 있으면 바람직하다. 소거용의 광원을 탑재하고 있으면, 리라이터블 가능한 광학 정보 기록 재생 장치를 실현할 수 있다. 2광자 흡수를 이용하여 정보를 소거하는 경우에는, 예를 들면, 파장이 0.98㎛인 소거용의 펄스 반도체 레이저를 이용할 수 있다. 정보 기록 매체에 포함되는 감광 재료가, 예를 들면, 디아릴에텐인 경우, 기록후의 디아릴에텐(정보 비트가 형성된 개소의 디아릴에텐)은, 녹색의 광을 흡수한다. 기록후의 디아릴에텐이, 파장 0.49㎛의 광을 흡수하면 정보 비트가 소거된다. 또, 파장 450㎚∼580㎚의 녹색 발광 다이오드(LED)나, 녹색의 광을 포함하는 광을 발하는 플래시 램프 등을 소거용의 광원으로서 이용하면, 1광자 흡수를 이용하여, 복수의 정보 비트를 일괄 소거할 수 있다.
(실시 형태 2)
본 발명의 실시 형태 2의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 대해서, 도 4A 및 도 4B를 이용하여 설명한다.
도 4A는, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록 및 재생하는 모양을 도시하고 있다. 도 4B는, 도 4A에 도시한 기록층의 확대도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에는, 기판(39) 상에 기록부(33) 및 보호층(34)이 형성되어 있다. 기록부(33)는, 기록층 및 기록 보조층의 적층체가, 중간층을 통해서 복수 적층되어 있다. 즉, 기록부(33)에는, 기판(39)측으로부터, 기록 보조층(37a), 기록층(31a), 중간층(32a), 기록 보조층(37b), 기록층(31b), 중간층(32b), …, 중간층(32e), 기록 보조층(37f) 및 기록층(31f)이 이 순서로 적층되어 있다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체는, 기록부(33)에 복수의 기록층을 포함함으로써, 평면적인 정보의 기록에 더하여, 두께 방향으로 복수층 겹쳐서 정보의 기록을 행할 수 있는 3차원적인 기록을 가능하게 하고 있다. 또한, 이하, 기록층(31a∼31f) 중 임의의 기록층에 대해서 서술할 때에는 기록층(31)으로 하고, 중간층(32a∼32e) 중 임의의 중간층에 대해서 서술할 때에는 중간층(32)으로 하고, 기록 보조층(37a∼37f) 중 임의의 기록 보조층에 대해서 서술할 때에는 기록 보조층(37)으로 한다.
도 4B는, 기록층(31) 및 기록 보조층(37)(도 4A에 도시하는 영역 36 내)의 확대도이다. 도 4B에 도시하는 바와 같이, 기록 보조층(37)이 기록층(31)에 접하여 설치되어 있다. 기록 보조층(37)은, 바인더로서의 수지(40) 등에 입자형상의 제1 형광체(42)가 분산되어 형성되어 있고, 기록층(31)은, 감광 재료로 형성되어 있다. 또한, 기록층(31)은, 감광 재료 이외에, 예를 들면, PMMA나 자외선 경화 수지 등의, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 포함하고 있어도 된다. 기록 보조층(37)에 포함되는 수지(바인더)의 양은, 기록 보조층(37)의 형상을 유지할 수 있으면 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 1체적%∼10체적% 정도 포함되어 있으면 된다.
상기 수지(바인더)는, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 것이 필요해진다. 바인더는, 제1 형광체(42)로부터 발생하는 형광(제2 광)에 의해 광학 정수가 변화하는 재료일 필요는 없고, 오히려 변화하지 않는 쪽이 바람직하다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 상기 수지(바인더)가 기록 재료로서 기능하는 것이 아니라, 기록층(31)에 기록이 이루어지기 때문이다. 상기 수지(바인더)로서는, 예를 들면, PMMA, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다.
본 실시 형태 1의 정보 기록 매체와 같이, 기록층에 제1 형광체가 포함된 형태에서는, 기록층에 포함되는 감광 재료의 양이 줄어든다. 감광 재료는, 정보의 기록 전후에서 굴절률 등의 광학정수가 변화하지만, 형광체에 대해서는 변화하지 않는다. 따라서, 기록층에 형광체가 포함된 형태에서는, 정보의 기록 전후에서 굴절률 등의 광학정수의 변화량이 작아진다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체와 같이, 기록층(31)에는 형광체를 포함시키지 않고, 기록층(31)과는 별도로 제1 형광체(42)를 포함하는 기록 보조층(37)을 설치하면, 기록층(31)에서의 광학정수의 변화량을 크게 할 수 있다. 또, 감광 재료와 입자형상의 제1 형광체를 혼합하여 기록층을 형성하는 형태와 같이, 감광 재료와 제1 형광체를 균일성 좋게 혼합할 필요가 없다. 그 때문에, 기록층의 제작이 용이하다.
도 4A에서는, 기록층측으로부터 기록광 및 재생광을 조사하고 있지만, 이것에 제한되지 않는다. 기록 보조층측으로부터, 기록광 및 재생광을 조사해도, 정보를 기록 및 재생할 수 있다.
제1 형광체(42)는, 실시 형태 1에서 설명한 정보 기록 매체의 기록층(1)에 포함되는 제1 형광체와 동일한 성질 및 기능을 갖고, 동일한 재료이다. 도 4B에 도시한 예에서는, 제1 형광체(42)는 입자이지만, 이것에 제한되지 않는다. 또, 제1 형광체(42)는, 유기 재료이어도 된다. 제1 형광체(42)가 유기 재료인 경우에는, 바인더를 이용하지 않아도, 요철이 적고, 양호한 기록 보조층을 형성할 수 있다.
또, 기판(39), 보호층(34), 및 중간층(32)은, 실시 형태 1의 정보 기록 매체에서의 기판(9), 보호층(4), 및 중간층(2)과 동일한 기능을 갖고, 동일한 재료로 형성할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대한 기록 재생 방법에 대해서 설명한다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체는, 실시 형태 1의 정보 기록 매체의 기록층(1)과 같이, 기록광의 집광부에서 기록 보조층(37)에 2광자 흡수 등의 비선형 현상이 야기되어, 제1 형광체(42)가, 마치 파장이 기록 파장 λ1의 반분의 광(제1 광)을 흡수한 것처럼 제2 광(형광)을 발생한다. 제2 광은 기록 보조층(37)에 접하여 설치된 기록층(31)의 감광 재료에 흡수된다. 제2 광을 흡수한 감광 재료(40)는 광학정수가 변화하여, 정보 비트(35)가 형성된다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서도, 실시 형태 1의 정보 기록 매체와 동일하게, 감광 재료(40)에는, 기록광 및 재생광에 대한 흡수율보다도, 제2 광에 대한 흡수율의 쪽이 높은 재료가 선택되어 있다. 또, 제1 형광체(42)의 기록광에 대한 2광자 흡수 감도는, 감광 재료(40)의 기록광에 대한 2광자 흡수 감도보다도 크다. 그 때문에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 감광 재료(40)에 직접 2광자 흡수에 의해 정보를 기록하는 종래의 정 보 기록 매체보다도, 정보의 기록이, 고감도 및 고속으로 행해진다.
또한, 다광자 흡수에 의해 기록을 행하는 정보 기록 매체에서는, 실시 형태 1과 동일하게, 파장 λ1/n(n은 3이상의 정수)의 제1 광을 흡수하여, 감광 재료(40) 보다도 n광자 흡수 감도가 큰 제1 형광체(42)를 선택하면 된다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체를 제조하는 방법은, 실시 형태 1의 경우와 동일하게, 재료를 순차적으로 도포함으로써 각 층을 형성하는 것이 바람직하다. 용이하고 또한 저비용으로 제작할 수 있기 때문이다.
또, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대한 기록 재생 방법도, 실시 형태 1과 동일하고, 도 3에 도시한 광학 정보 기록 재생 장치를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 행할 수 있다. 단, 본 실시 형태에서는, 대물 렌즈(6)에, 2장 세트의 렌즈(6a, 6b)를 이용하고 있다(도 4A 참조).
(실시 형태 3)
본 발명의 실시 형태 3의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 대해서, 도 5A 및 도 5B를 이용하여 설명한다.
도 5A는, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록 및 재생하는 모양을 도시하고 있다. 도 5B는, 도 5A에 도시한 기록층의 확대도이다.
도 5A에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에는, 기판(59) 상에 기록부(53) 및 보호층(54)이 형성되어 있다. 실시 형태 1∼2의 정보 기록 매체와 다른 것은, 기록부(53)의 전체가 기록층(51)으로서 기능하고 있는 점이다. 기록부(53)(기록층(51))의 두께는, 기록광의 파장 및 재생광의 파장 중 긴 쪽의 파장의 2배 이상이면 바람직하다. 기록층(51) 내의 거의 동일 평면 상에 정보 비트(55)의 열을 기록하여, 이와 같은 비트열이라는 가상적인 기록면(51a∼51f)을 기록층(51) 내에 복수 설치함으로써, 3차원적인 정보의 기록을 실현하고 있다. 또한, 도 5A에서, 6은 대물 렌즈이고, 7은 수속광이고, 8은 레이저광이다.
도 5B는, 기록층(51)(도 6에 도시하는 영역 56 내)의 확대도이다. 도 5B에 도시하는 바와 같이, 기록층(51)은, 감광 재료(510)에 제1 형광체(57)가 분산되어 형성되어 있다. 제1 형광체(57)는, 실시 형태 1에서 설명한 제1 형광체와 동일한 성질 및 기능을 갖고, 동일한 재료이다. 도 5B에서 도시한 예에서는, 제1 형광체(57)는 입자이지만, 이것에 제한되지 않는다. 제1 형광체(57)는, 유기 재료이어도 된다. 또, 감광 재료(510)에 대해서도, 실시 형태 1에서 설명한 감광 재료와 동일한 성질 및 기능을 갖고, 동일한 재료이다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체를 제조하는 방법으로서는, 실시 형태 1과 동일하게, 감광 재료(510)와 제1 형광체(57)를 포함하는 도료를 기판(59) 상에 도포함으로써 형성하는 방법이나, 기록층(51)(기록부(53))을 캐스팅이나 사출 성형에 의해 형성하는 방법이 있다. 이들의 방법에 의하면, 용이하게, 또한 저비용으로 정보 기록 매체를 제작할 수 있다.
또, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대한 기록 재생 방법도, 실시 형태 1과 동일하고, 도 3에 도시한 광학 정보 기록 재생 장치를 이용하여 정보의 기록 및 재생을 행할 수 있다.
(실시 형태 4)
본 발명의 실시 형태 4의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치에 대해서, 도 6A 및 도 6B를 이용하여 설명한다.
도 6A는, 본 실시 형태의 정보 기록 매체의 단면 구성 및 정보를 기록 및 재생하는 모양을 도시하고 있다. 도 6B는, 도 6A에 도시한 기록층의 확대도이다.
도 6A에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에는, 기판(69) 상에 기록부(63) 및 보호층(64)이 형성되어 있다. 기록부(63)는, 복수의 기록층(61a∼61f)과 복수의 중간층(62a∼62e)을 포함하고, 기록층과 중간층이 교대로 적층되어 있다. 또한, 이하, 기록층(61a∼61f) 중 임의의 기록층에 대해서 서술할 때에는 기록층(61)으로 하고, 중간층(62a∼62e) 중 임의의 중간층에 대해서 서술할 때에는 중간층(62)으로 한다.
도 6A에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대해서도, 실시 형태 1과 동일하게, 정보의 기록시 및 재생시에는, 보호층(4)이 광의 입사측이 된다. 기록시에는, 레이저 광(8)을 대물 렌즈(6)(세트 렌즈(6a, 6b))에 의해 기록층(61a∼61f) 중 어느 하나에 집광하여(수속광(7)), 정보 비트(65)를 형성한다. 재생시에는, 레이저 광(8)을 대물 렌즈(6)(세트 렌즈(6a, 6b))에 의해 원하는 기록층(61a∼61f)에 집광하여(수속광(7)), 정보 비트(65)에 의해서 반사된 광을 이용하여 정보를 재생한다.
도 6B는, 기록층(61)(도 6A에 도시하는 영역 66 내)의 확대도이다. 본 실시 형태의 정보 기록 매체가 실시 형태 1의 정보 기록 매체와 다른 것은, 기록층(61)이, 파장이 λ2/n인 제3 광을 흡수하여 제3 광보다도 장파장의 제4 광을 발생하는 성질을 갖는 제2 형광체(68)를 더 포함하고 있는 것이다. λ2는 소거용의 광원으로부터 출사되는 소거광의 파장이다. 제4 광의 파장은, 제1 형광체(67)로부터 발생한 형광(제2 광)을 흡수하여 정보가 기록된 감광 재료(610)의 흡수 파장역 중, 소거에 적합한 흡수 파장역, 예를 들면, λ1/n보다도 길고, 또한 상기 흡수 파장역에 포함된다. 제2 형광체(68)의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도는, 정보가 기록된 감광 재료(610)의 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다. 그 때문에, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 2광자 흡수에 의한 정보의 소거 감도가 향상하고 있다. 제2 형광체(68)는, 제1 형광체(67)와 동일하게, 무기 재료, 유기 재료 중 어느 하나이어도 된다.
또한, 제1 형광체(67)는, 실시 형태 1에서 설명한 제1 형광체와 동일한 성질 및 기능을 갖고, 동일한 재료이다. 도 6B에서 도시한 예에서는, 제1 형광체(67) 및 제2 형광체(68)는 입자이지만, 이것에 제한되지 않는다. 제1 형광체(67) 및 제2 형광체(68) 중 적어도 한쪽은, 유기 재료이어도 된다. 감광 재료(610)에 대해서는 정보를 소거 가능한 포톤 모드 기록 재료, 예를 들면, 디아릴에텐 등이 이용된다.
흡수 파장이 0.31㎛∼0.42㎛인 디아릴에텐을 이용한 경우, 정보 비트의 소거에 적합한 흡수 파장은, 예를 들면, 0.45㎛∼0.57㎛이다. 기록후에, 정보 비트(65)에, 파장 0.45㎛∼0.57㎛의 광을 흡수시키면, 정보의 소거를 행할 수 있다.
예를 들면, 2광자 흡수에 의해 정보를 기록 및 재생하는 것을 전제로 한 경우, 제1 형광체(67)로서, 예를 들면, 파장 0.33㎛의 광(제1 광)을 흡수하고, 예를 들면, 파장 0.34㎛∼0.42㎛의 광(제2 광)을 발생하는 성질을 갖는 재료를 이용하여, 제2 형광체(68)에는, 예를 들면, 파장 0.49㎛의 광(제3 광)을 흡수하고, 예를 들면, 파장 0.50㎛∼0.57㎛의 광(제4 광)을 발생하는 성질을 갖는 형광체를 선택하면 된다. 이 경우, 기록광의 파장은, 예를 들면, 0.66㎛이고, 재생광의 파장은, 예를 들면, 0.63㎛이고, 소거광의 파장은, 0.98㎛이다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 제1 형광체(67)와 제2 형광체(68)는, 유기 형광 색소가 특히 적합하다. 유기 형광 색소는, 흡수 파장역이 좁다. 그 때문에, 흡수 파장 및 형광 파장이 서로 중복되지 않도록 제1 형광체(67)와 제2 형광체(68)를 선택할 수 있고, 기록 감도 및 소거 감도를 함께 높일 수 있다.
제1 형광체(67)에, 예를 들면, 파라셉티페닐계 색소를, 제2 형광체(68)에, 예를 들면 4, 4'-비스디페닐아미노스틸벤 등의 디페닐아미노스틸벤계 색소를, 감광 재료(610)에, 예를 들면 디아릴에텐을 이용하면 바람직하다. 파라셉티페닐계 색소의 형광 파장의 중심 파장은, 디아릴에텐의 흡수 파장의 중심 파장에 거의 일치하고 있고, 디페닐아미노스틸벤계 색소의 형광 파장의 중심 파장은, 정보가 기록된 디아릴에텐의 흡수 파장의 중심 파장에 거의 일치하고 있기 때문이다. 또, 이들의 색소는, 디아릴에텐에 혼합되기 쉽기 때문에, 균일성이 우수한 기록층을 형성할 수 있다.
또, 기록층(61)에서, 감광 재료(610), 제1 형광체(67) 및 제2 형광체(68)는 단지 혼합되어 있는 것만으로도 좋지만, 감광 재료, 제1 형광체 및 제2 형광체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 재료의 측쇄에, 나머지의 2종의 재료 중 적어도 1종의 재료가 결합되어 있으면 바람직하다. 감광 재료, 제1 형광체 및 제2 형광체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 재료와, 나머지의 2종의 재료 중 적어도 1종의 재료가 인접되어 있기 때문에, 기록 감도 및/또는 소거 감도가 보다 한층 향상한다. 또, 감광 재료와, 제1 형광체(67)와 제2 형광체를 균일성 좋게 혼합할 필요가 없다. 그 때문에, 기록층의 제작이 용이해진다.
도 6A에서는, 기록층(61)과 중간층(62)이 교대로 적층된 다층 구조을 하고 있지만, 실시 형태 3의 정보 기록 매체와 같이, 기록부 전체가 기록층으로 되어 있어도 된다. 또, 감광 재료(610), 제1 형광체(67), 제2 형광체(68)가 각각 다른 층에 포함되어, 그것들이 적층된 구조를 하고 있어도 된다.
또, 본 실시 형태의 정보 기록 매체에서는, 기록부(63)는, 제1 형광체를 포함하는 제1 기록 보조층과, 제2 형광체를 포함하는 제2 기록 보조층과, 제1 기록 보조층 및 제2 기록 보조층의 각각에 접하도록 이들의 사이에 배치되어 감광 재료를 포함하는 기록층을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 제1 기록 보조층과, 제2 기록 보조층과, 기록층으로 이루어지는 적층체가 복수 설치되고, 서로 인접하는 적층체 사이에는, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 중간층이 설치되어도 된다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체를 제조하는 방법으로서는, 예를 들면, 감광 재료와 제1 형광체와 제2 형광체를 포함하는 도료를 기판(49) 상에 도포하여 기록 층을 형성하는 공정과, 기록광 및 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 재료로 이루어지는 도료를 도포함으로써 중간층을 형성하는 공정을 교대로 행하는 방법이 있다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대해서 정보의 기록 및 재생을 행하는 광학 정보 기록 재생 장치는, 소거용의 광원을 구비하고 있다.
본 실시 형태의 정보 기록 매체에 대한 기록 재생 방법에서는, 실시 형태 1과 동일하다.
이상, 실시 형태 1∼4에서 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니라, 각각의 실시 형태의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광학 정보 기록 재생 장치의 구성을 조합하는 것도 가능하고, 동일한 효과를 발휘할 수도 있다. 또, 본 발명의 정보 기록 매체 및 광학 정보 기록 재생 장치에는, 추기형(追記型) 이외에 개서형도 포함된다.
또, 본 실시 형태 1 및 4에서는, 기록층을 6층 포함하는 정보 기록 매체에 대해서 설명하였지만, 적층수는 이것에 한정되지 않고, 2층 이상 100층 이하의 범위에서 적층 가능하다.
또, 실시 형태 1∼4에서는, 정보 기록 매체로서 광 디스크를 예로 들어 설명하였지만, 카드형이나 드럼형, 테이프형의 제품에 응용하는 것도, 본 발명의 범위에 포함된다.
또한, 상기 실시 형태에서 이용한 대물 렌즈와 콜리메이터 렌즈는 편의상 이름 붙여진 것으로, 일반적으로 말하는 렌즈와 동일하다.
다음에, 본 발명의 정보 기록 매체의 실시예에 대해서 설명한다. 하기의 실시예의 정보 기록 매체는, 실시 형태 1에서 설명한 도 1에 도시하는 정보 기록 매체의 일례이다.
(실시예)
표면에 트랙 홈(피치 0.51㎛, 홈 깊이 0.2㎛의 그루브 기록용의 홈)이 형성된 두께 1.1㎜의 폴리카보네이트(흡수 파장 0.36㎛ 이하)로 이루어지는 기판(9) 상에, 두께 0.1㎛의 기록층(1)과, 두께 3㎛의 중간층(2)을 교대로 스핀코트법으로 형성하여 기록부(3)를 형성하고(기록층(1a∼1f), 중간층(2a∼2e)), 또한 두께 75㎛의 폴리카보네이트(흡수 파장 0.36㎛ 이하)로 이루어지는 보호층(4)을 형성하였다.
기록층(1a∼1f)은 각각, 2' ' ', 5' ' '-디데실파라셉티페닐(형광 파장 0.39㎛, 0.66㎛의 광에 대한 2광자 흡수 감도는 상기 디아릴에텐의 500배) 50체적%와, 디아릴에텐(흡수 파장 0.31㎛∼0.42㎛) 50체적%를 포함하는 도료를 이용하여 형성하였다. 중간층(2a∼2e)은, 자외선 경화 수지(흡수 파장 0.36㎛ 이하)를 포함하는 도료를 이용하여 형성한다.
도 7에는, 실시예 1의 정보 기록 매체에 대해서, 2광자 흡수에 의해 기록하는 것을 전제로 하여, 펄스 폭을 변화시켜 파장 660㎚의 펄스 레이저 광을 조사하여, 1비트 기록시의 에너지 임계치 및 피크 파워 임계치를 측정한 결과가 도시되어 있다. 펄스 레이저 광의 펄스 폭이 길어짐에 따라서, 정보 기록 매체에 1비트를 기록하는 피크 파워의 임계치가 저하하는 경향을 볼 수 있었다. 펄스 폭을 5피코초 이상으로 함으로써, 피크 파워 임계치를 50W 이하로 억제할 수 있었다. 펄스 폭을 3나노초로 하였을 때에는, 피크 파워 임계치 2.2W에서 정보 비트를 형성할 수 있었다.
한편, 1비트의 기록에 필요한 에너지 임계치는, 100펨토초의 레이저 광에 대해서 가장 낮게 36마크로J이고, 그것보다 펄스 폭이 길어지면 서서이 커지는 경향을 볼 수 있었다. 펄스 폭을 3나노초 이하로 함으로써, 에너지 임계치를 6나노J 이하로 억제할 수 있었다.
이상의 결과로부터, 실시예 1의 정보 기록 매체에 의하면, 펄스 폭을 3나노초로 한 경우, 피크 파워가 2.2W인 레이저 광을 이용하여, 1펄스로 1개의 정보 비트를 형성할 수 있는 것이 확인되었다.
(비교예)
기록층(1a∼1f)을, 디아릴에텐(흡수 파장 0.31㎛∼0.42㎛)만을 이용하여 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 정보 기록 매체를 제작하였다.
도 8에는, 비교예의 정보 기록 매체에 대해서, 2광자 흡수에 의해 기록하는 것을 전제로 하여, 펄스폭을 변화시켜 파장 660㎚의 펄스 레이저 광을 조사하여, 1비트 기록시의 에너지 임계치 및 피크 파워 임계치를 측정한 결과가 도시되어 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 비교예의 정보 기록 매체에서는, 펄스 폭을 3나노초로 한 경우, 피크 파워가 200W인 레이저 광을 이용하여, 1펄스로 1개의 정보 비트를 형성할 수 있는 것이 확인되었다.
실시예의 정보 기록 매체와 비교예의 정보 기록 매체를 비교하면, 실시예의 정보 기록 매체에서는, 피크 파워가 3W 이하인 레이저 광을 이용하여, 1펄스로 1개 의 정보 비트를 형성할 수 있지만, 비교예의 정보 기록 매체에서는, 피크 파워가 3W 이하인 레이저 광을 이용하여, 1펄스로 1개의 정보 비트를 형성할 수 없었다. 또, 펄스폭을 100펨토초∼10나노초로 한 경우, 실시예의 정보 기록 매체의 기록 감도는, 비교예의 정보 기록 매체의 그것의 약 100배로 향상하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 정보 기록 매체 및 그 제조 방법, 및 기록 재생 방법, 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 기록 감도가 향상하여, 종래와 같이 대단히 높은 피크 파워를 갖는 레이저 광이 아니어도 1펄스로 1개의 정보 비트를 형성할 수 있다. 따라서, 고감도 및 고속 기록이 가능한 정보 기록 매체 및 광학 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있다.

Claims (58)

  1. 기록부를 포함하고, 상기 기록부에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체로서,
    상기 기록광의 파장을 λ1로 하면,
    상기 기록부는,
    파장 λ1/n의 제1 광을 흡수하면 제2 광을 발생하는 성질을 갖는 제1 형광체와,
    상기 제2 광을 흡수하여 광학정수가 변화하는, 포톤 모드의 감광 재료를 포함하고,
    상기 제1 형광체의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도가, 상기 감광 재료의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 큰 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체.
    단, n은 2이상의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 형광체는, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명하고,
    상기 감광재료는, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명하며,
    상기 정보는, 상기 감광재료의 상기 광학정수가 변화하는 것에 의해 기록되는 정보 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기록광은, 상기 기록부에서 상기 제1 형광체가 포함되는 소정 부분에 집광되고,
    상기 기록광이 집광됨으로써,
    상기 소정 부분의 상기 제1 형광체가, n광자 흡수를 일으켜 상기 제2 광을 발생하고,
    상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있고,
    상기 소정 부분 및 그 근방에 존재하는 상기 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 그 광학정수가 변화하며, 상기 광학정수가 변화한 상기 감광재료가 정보 비트가 되는 정보 기록 매체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기록부에 있어서, 상기 정보가 기록된 부분은, 상기 감광재료의 상기 광학정수가 변화한 부분인 정보 기록 매체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기록광은, 상기 제1 형광체가 포함되는 부분에 집광되고,
    상기 기록광이 집광됨으로써,
    상기 제1 형광체는, n광자 흡수를 일으켜 제2 광을 발생하고,
    상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있으며,
    상기 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 상기 광학정수가 변화하는 정보 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 감광재료는, 상기 제1 광을 흡수가능한 재료를 포함하고,
    상기 감광재료는, 상기 제2 광뿐만 아니라 상기 제1 광도 흡수함으로써 상기 광학정수가 변화하는 정보 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기록부는, 1층 이상의 기록층을 포함하고, 상기 기록층은, 상기 감광 재료와 상기 감광 재료에 혼합된 상기 제1 형광체를 포함하는 정보 기록 매체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기록부는, 복수의 상기 기록층을 포함하고, 상기 복수의 기록층은 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 중간층을 통해서 적층되어 있는 정보 기록 매체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기록부는, 상기 제1 형광체를 포함하는 기록 보조층과, 상기 기록 보조층에 접하여 배치되어 상기 감광 재료를 포함하는 기록층을 포함하는 정보 기록 매체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기록광은, 상기 제1 형광체가 포함되는 상기 기록보조층에 집광되고,
    상기 기록광이 집광됨으로써,
    상기 제1 형광체는, n광자 흡수를 일으켜 제2 광을 발생하고,
    상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있고,
    상기 기록층에 포함되는 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 그 광학정수가 변화하는 정보 기록 매체.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기록층 및 상기 기록 보조층으로 이루어지는 적층체가 복수 설치되어 있고, 서로 이웃하는 상기 적층체 사이에는, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 중간층이 설치되어 있는 정보 기록 매체.
  12. 제7항에 있어서, 상기 기록부 전체가 상기 기록층인 정보 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 기록층의 두께는, 상기 기록광의 파장 및 상기 재생광의 파장 중 긴 쪽의 파장의 2배 이상인 정보 기록 매체.
  14. 제1항에 있어서, 상기 정보 기록 매체에 기록된 정보를 소거하기 위해서 조사되는 소거광의 파장을 λ2로 하면,
    상기 기록부는, 파장 λ2/n의 제3 광을 흡수하면 제4 광을 발생하는 성질을 갖는 제2 형광체를 더 포함하고,
    상기 제4 광의 파장은, λ1/n보다도 길고, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 흡수 파장역에 포함되며,
    상기 제2 형광체의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도가, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 큰 정보 기록 매체.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2 광의 파장은, 상기 기록광 및 상기 재생광의 파장보다도 짧은 정보 기록 매체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 광의 파장은, 0.3㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 정보 기록 매체.
  17. 제1항에 있어서, 상기 감광 재료는, 상기 제1 광을 흡수 가능한 재료를 포함하는 정보 기록 매체.
  18. 제1항에 있어서, 상기 감광 재료는, 포토크로믹 재료인 정보 기록 매체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 포토크로믹 재료는, 디아릴에텐을 포함하는 정보 기록 매체.
  20. 제7항에 있어서, 상기 감광 재료는 디아릴에텐을 포함하고, 상기 기록층은, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 더 포함하는 정보 기록 매체.
  21. 제1항에 있어서, 상기 감광 재료는, 측쇄형 액정성 고분자 또는 포토폴리머인 정보 기록 매체.
  22. 제1항에 있어서, 상기 광학정수는 굴절률인 정보 기록 매체.
  23. 제1항에 있어서, 상기 제1 형광체는 입자인 정보 기록 매체.
  24. 제23항에 있어서, 상기 감광재료와 상기 제1 형광체의 입자의 체적비는, 100:1 ~ 100:200인 정보 기록 매체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 감광재료와 상기 제1 형광체의 입자의 체적비는, 100:60 ~ 100:140인 정보 기록 매체.
  26. 제23항에 있어서, 상기 입자의 평균 입자 직경은, 상기 기록광 및 상기 재생광의 파장보다도 작은 정보 기록 매체.
  27. 제23항에 있어서, 상기 입자는 무기 재료로 이루어지는 정보 기록 매체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 무기 재료는, 유로퓸 부활 피로인산 스트론튬·마그네슘, 및 바륨 실리케이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함하는 정보 기록 매체.
  29. 제23항에 있어서, 상기 입자는 반도체 재료로 이루어지는 정보 기록 매체.
  30. 제29항에 있어서, 상기 반도체 재료로 이루어지는 입자는, 불활성화되어 있는 정보 기록 매체.
  31. 제29항에 있어서, 상기 반도체 재료로 이루어지는 입자는, 수소가 도핑되어 불활성화되어 있는 정보 기록 매체.
  32. 제29항에 있어서, 상기 반도체 재료는, 에너지 갭이 2.5eV 이상 8.3eV 이하인 정보 기록 매체.
  33. 제29항에 있어서, 상기 반도체 재료는, 산화아연, 질화갈륨, 셀렌화아연, 인화알루미늄, 황화아연, 황화카드뮴, 실리콘, 게르마늄, 산화주석, 산화티탄, 산화텅스텐, 티탄산스트론튬, 탄화실리콘 및 산화인듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함하는 정보 기록 매체.
  34. 제1항에 있어서, 상기 제1 형광체는, 유기 형광 색소인 정보 기록 매체.
  35. 제7항에 있어서, 상기 제1 형광체는, 유기 형광 색소이고, 상기 기록층은, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지를 더 포함하는 정보 기록 매체.
  36. 제35항에 있어서, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 수지는, 덴드리머 폴리머를 포함하는 정보 기록 매체.
  37. 제34항에 있어서, 유기 형광 색소는, 파라셉티페닐계 색소를 포함하는 정보 기록 매체.
  38. 제1항에 있어서, 상기 감광 재료 및 상기 제1 형광체는 모두 유기 재료이고, 상기 감광 재료 및 상기 제1 형광체 중 어느 한쪽의 재료의 측쇄에, 다른쪽의 재료가 결합되어 있는 정보 기록 매체.
  39. 제38항에 있어서, 상기 감광 재료는, 디아릴에텐을 포함하고, 상기 제1 형광체는, 파라셉티페닐계 색소를 포함하는 정보 기록 매체.
  40. 제14항에 있어서, 상기 감광 재료, 상기 제1 형광체 및 제2 형광체는 유기 재료이고, 상기 감광 재료, 상기 제1 형광체 및 제2 형광체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 재료의 측쇄에, 나머지의 2종의 재료 중 적어도 1종의 재료가 결합되어 있는 정보 기록 매체.
  41. 제40항에 있어서, 상기 감광 재료는, 디아릴에텐을 포함하고, 상기 제1 형광체는, 파라셉티페닐계 색소를 포함하며, 상기 제2 형광체는, 디페닐아미노스틸벤계 색소를 포함하는 정보 기록 매체.
  42. 제1항에 기재된 정보 기록 매체에 대해서 정보를 기록 또는 재생하는 기록 재생 방법으로서,
    상기 기록광을 상기 기록부에 조사하여, 상기 제1 형광체로부터 발생한 상기 제2 광에 의해 상기 감광 재료의 상기 광학정수를 변화시키는 공정을 포함하고,
    상기 공정에서, 상기 제2 광의 파장은, 상기 기록광 및 상기 재생광의 파장보다도 짧은 것을 특징으로 하는 기록 재생 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 공정에서,
    상기 기록광은, 상기 기록부에서 상기 제1 형광체가 포함되는 소정 부분에 집광되고, 상기 기록광이 집광됨으로써, 상기 소정 부분의 상기 제1 형광체가, n광자 흡수를 일으켜 제2 광을 발생하고, 상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있고, 상기 소정 부분 및 그 근방에 존재하는 상기 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 그 광학정수가 변화하며, 상기 광학정수가 변화한 상기 감광재료가 정보 비트가 되는 기록 재생 방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 공정에서,
    상기 기록광은, 상기 제1 형광체가 포함된 부분에 집광되고, 상기 기록광이 집광됨으로써, 상기 제1 형광체는, n광자 흡수를 일으켜 제2 광을 발생하고, 상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있으며, 상기 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 광학정수가 변화하는 기록 재생 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 감광재료는, 상기 제1 광을 흡수가능한 재료를 포함하고,
    상기 공정에서,
    상기 감광재료는, 상기 제2 광뿐만 아니라 상기 제1 광도 흡수함으로써 상기 광학정수가 변화하는, 기록 재생 방법.
  46. 제42항에 있어서, 상기 기록부는, 상기 제1 형광체를 포함하는 기록 보조층과, 상기 기록 보조층에 접하여 배치되어 상기 감광 재료를 포함하는 기록층을 포함하고,
    상기 공정에서,
    상기 기록광은, 상기 제1 형광체가 포함되는 상기 기록보조층에 집광되고, 상기 기록광이 집광됨으로써, 상기 제1 형광체는, n광자 흡수를 일으켜 제2 광을 발생하고, 상기 제2 광의 파장은, 상기 감광재료의 흡수파장에 포함되어 있으며, 상기 기록층에 포함되는 감광재료는, 상기 제2 광을 흡수함으로써 그 광학정수가 변화하는 기록 재생 방법.
  47. 제42항에 있어서, 상기 정보 기록 매체에 기록된 정보를 소거하기 위해서 조사되는 소거광의 파장을 λ2로 하면,
    상기 기록부는, 파장 λ2/n의 제3 광을 흡수하여 제4 광을 발생하는 제2 형광체를 더 포함하고,
    상기 제4 광의 파장은, λ1/n보다도 길고, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 흡수 파장역에 포함되며,
    상기 제2 형광체의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도가, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크며,
    상기 소거광을 상기 기록부에 조사하여, 상기 제2 형광체로부터 발생된 상기 제4 광에 의해, 상기 정보를 소거하는 공정을 포함하는 기록 재생 방법.
  48. 1층 이상의 기록층을 포함하는 기록부를 포함하고, 상기 기록부에 기록광 또는 재생광이 조사됨으로써 정보가 기록 또는 재생되는 정보 기록 매체의 제조 방법으로서,
    제1 형광체와 감광 재료를 포함하는 도료를 도포함으로써 상기 기록층을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 기록광의 파장을 λ1로 하면, 상기 제1 형광체는, 파장 λ1/n의 제1 광의 흡수에 의해 제2 광을 발생하는 성질을 갖고,
    상기 감광 재료는, 상기 제2 광의 흡수에 의해 광학정수가 변화하고,
    상기 제1 형광체의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도는, 상기 감광 재료의 상기 기록광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 큰 것을 특징으로 하는 정보 기록 매체의 제조 방법.
    단, n은 2이상의 정수이다.
  49. 제48항에 있어서, 상기 기록광 및 상기 재생광에 대해서 실질적으로 투명한 재료로 이루어지는 도료를 도포함으로써 중간층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
    상기 기록층을 형성하는 공정과, 상기 중간층을 형성하는 공정을, 소정의 수만큼 교대로 반복하는 정보 기록 매체의 제조 방법.
  50. 제48항에 있어서, 상기 기록층을 형성하는 공정에서,
    제2 형광체를 더 포함하는 상기 도료를 도포함으로써 상기 기록층을 형성하는 정보 기록 매체의 제조 방법.
    단, 상기 정보 기록 매체에 기록된 정보를 소거하기 위해서 조사되는 소거광의 파장을 λ2로 하면, 상기 제2 형광체는, 파장이 λ2/n인 제3 광을 흡수하면 제4 광을 발생하는 성질을 갖고,
    상기 제4 광의 파장은, λ1/n보다도 길고, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 흡수 파장역에 포함되며,
    상기 제2 형광체의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도가, 상기 정보가 기록된 상기 감광 재료의 상기 소거광에 대한 n광자 흡수 감도보다도 크다.
  51. 제1항에 기재된 정보 기록 매체에 대해서 정보의 기록 및 재생을 행하는 광학 정보 기록 재생 장치로서,
    기록광을 출사하는 광원과,
    재생광을 출사하는 광원과,
    상기 기록광 및 상기 재생광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 대물 렌즈와,
    상기 정보 기록 매체에서 반사된 광을 검출하는 광 검출기를 구비하고,
    상기 정보 기록 매체의 상기 기록부의 광학정수의 변화를 이용하여, 상기 기록부에 정보 비트를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 정보 기록 재생 장치.
  52. 제51항에 있어서, 소거광을 출사하는 광원을 더 구비한 광학 정보 기록 재생 장치.
  53. 제52항에 있어서, 상기 소거광을 출사하는 광원은, 플래시 램프인 광학 정보 기록 재생 장치.
  54. 제51항에 있어서, 상기 기록광을 출사하는 광원은, 펄스 레이저 광원이고, 펄스 폭은, 100펨토초∼10나노초인 광학 정보 기록 재생 장치.
  55. 제51항에 있어서, 상기 재생광을 출사하는 광원의 파장이, 상기 기록광을 출사하는 광원의 파장보다도 짧은 광학 정보 기록 재생 장치.
  56. 제51항에 있어서, 기록부에 기록되어 있는 정보 비트를 통과하지 않는 순서로, 상기 정보 기록 매체의 상기 기록부에 정보 비트를 3차원적으로 기록하는 광학 정보 기록 재생 장치.
  57. 제56항에 있어서, 상기 정보 기록 매체의 상기 기록부 중에 대물 렌즈로부터 보다 떨어진 위치에서 가까운 위치를 향해서, 순서대로, 정보 비트를 기록하는 광학 정보 기록 재생 장치.
  58. 제51항에 있어서, 상기 기록광을 출사하는 광원과 상기 재생광을 출사하는 광원이 공통인 광학 정보 기록 재생 장치.
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